解决读写分离过期读的几个方案

mysql读写分离的坑

读写分离的主要目标是分摊主库的压力，由客户端选择后端数据库进行查询。还有种架构就是在MYSQL和客户端之间有一个中间代理层proxy，客户端之连接proxy，由proxy根据请求类型和上下文决定请求的分发路由。
1. 客户端直连方案：因为少了一层proxy转发，所以查询性能稍微好一点儿，并且整体架构简
  单，排查问题更方便。但是这种方案，由于要了解后端部署细节，所以在出现主备切换、库
  迁移等操作的时候，客户端都会感知到，并且需要调整数据库连接信息。
2. 带proxy架构：对客户端比较友好。客户端不需要关注后端细节，连接维护、后端信息维
  护等工作，都是由proxy完成的。但这样的话，对后端维护团队的要求会更高。
无论使用哪种架构，由于主从可能存在延迟，客户端执行完一个更新事务后马上发起查询，如果查询选择的是从库的话，就有可能读到刚刚的事务更新之前的状态。这种“在从库上会读到系统的一个过期状态”的现象，我们暂且称之为“过期读”。
方案一：强制走主库方案

将查询请求分为两类：
1. 对于必须要拿到最新结果的请求，强制将其发到主库上。比如，在一个交易平台上，卖家发
  布商品以后，马上要返回主页面，看商品是否发布成功。那么，这个请求需要拿到最新的结
  果，就必须走主库。
2. 对于可以读到旧数据的请求，才将其发到从库上。在这个交易平台上，买家来逛商铺页面，
  就算晚几秒看到最新发布的商品，也是可以接受的。那么，这类请求就可以走从库。
这个方案的最大问题在于会碰到所有查询都不是“过期读”的需求，比如金融类业务，这样就要放弃读写分离，所有的压力都在主库。采用以下方案。
方案二：Sleep方案

主库更新后，读从库之前先sleep一下，类似执行了select sleep（1）命令，这个方案的假设是，大多数情况下主备延迟在1秒之内，做一个sleep可以有很大概率拿到最新的数据。

以卖家发布商品为例，商品发布后，用Ajax直接把客户端输入的内容作为“新的商品”显示在页面上，而不是真正地去数据库做查询。这样，卖家就可以通过这个显示，来确认产品已经发布成功了。等到卖家再刷新页面，去查看商品的时候，其实已经过了一段时间，也就达到了sleep的目的，进而也就解决了过期读的问题。
方案三：判断主备无延迟方案：

第一种方法：先用show slave status结果里的seconds_behind_master参数的值，可以用来衡量主备延迟时间的长短。先判断这个参数值是否为0，如果不为0，必须等到这个参数变为0才能执行请求。

第二种方法：对比位点确保主备无延迟。
- Master_Log_File和Read_Master_Log_Pos，表示的是读到的主库的最新位点；
- Relay_Master_Log_File和Exec_Master_Log_Pos，表示的是备库执行的最新位点。
  
  如果Master_Log_File和Relay_Master_Log_File、Read_Master_Log_Pos和Exec_Master_Log_Pos这两组值完全相同，就表示接收到的日志已经同步完成。
第三种方法：对比GTID（全局事物ID）确保主备无延迟
- Auto_Position=1 ，表示这对主备关系使用了GTID协议。
- Retrieved_Gtid_Set，是备库收到的所有日志的GTID集合；
- Executed_Gtid_Set，是备库所有已经执行完成的GTID集合。
  
  如果这两个集合相同，表示备库接收到的日志都已经同步完成。
方案四：等主库位点方案
- ```
select master_pos_wait(file, pos[, timeout]);
```
  这条命令是在从库执行的，参数file和pos指的是主库上的文件名和位置，timeout表示这个函数最多等待N秒。
  - 这个命令正常返回的结果是一个正整数M，表示从命令开始执行，到应用完file和pos表示的binlog位置，执行了多少事务。
  - 如果备库同步线程发生异常，则返回null
  - 如果等待超过N秒，就返回-1
  - 如果刚开始执行就发现已经执行过了，则返回0

如图：先执行trx1，再执行一个查询请求的逻辑，要保证能够查到正确的数据，我们可以使用
这个逻辑

1. trx1事物更新完成后，马上执行show master status得到当前主库执行到的File和Position；
2. 选定一个从库执行查询语句；
3. 在从库上执行select master_pos_wait(File, Position, 1)；
4. 如果返回值是>=0的正整数，则在这个从库执行查询语句；
5. 否则，到主库执行查询语句。

这里我们假设，这条select查询最多在从库上等待1秒。那么，如果1秒内master_pos_wait返回
一个大于等于0的整数，就确保了从库上执行的这个查询结果一定包含了trx1的数据。

5到主库执行查询语句，是这类方案常用的退化机制。因为从库的延迟时间不可控，不能无
限等待，所以如果等待超时，就应该放弃，然后到主库去查。按照我们设定不允许过期读的要求，就只有两种选择，一种是超时放弃，一种是转到主库查询。